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5G賦能物流多維度帶來全新的變革

發表時間:2019/7/31 9:51:29  來源:物流技術與應用  作者:zimeit  
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5G以其高帶寬、廣連接、低延時等特點,被稱為通向產業互聯網的高速公路,推動著物流產業進行智慧變革,促進物流在運營效率、服務質量、運作成本、用戶體驗等多個方面不斷優化提升。


6月6日,工業和信息化部發放5G商用牌照,中國正式進入5G商用元年。在5G技術加持之下,世界正進入一個高度協同、萬物互聯的新時代,各個領域悄然生變。在物流行業,5G技術也正從效率、成本、體驗等多個維度帶來全新的變革。


5G賦能物流


數據正變得無比重要已然成為共識。阿里巴巴集團創始人馬云曾在第四屆世界互聯網大會提出,未來30年,數據將成為生產資料,計算會是生產力,互聯網將成為一種生產關系。如何高效地利用數據去掌控物流供應鏈各端,協同運作來提高物流運作效率和降低成本,是物流行業一直深研的基本課題。蘇寧物流研究院副院長欒學鋒指出,5G技術對基礎信息網絡的革新,將對這些課題能否取得里程碑式的發展起到至關重要的作用。5G對于物流發展的重要性不言而喻。


5G是第五代移動通信技術的簡稱,據中移智行網絡科技有限公司創新孵化部總經理、5G自動駕駛聯盟執行秘書長任大凱介紹,5G具有廣連接、高帶寬、低時延的特點,相比較于4G,5G的穩定性可達99.999%,速度可以達到1Gbps,時延不到10ms。5G的這些特點也意味著,數據的獲取將更加海量、快速、精準。


例如,基于5G的低時延特點,使各“端”對于過程數據的獲取更直觀、及時、準確,即物流運作相關信息可以更迅捷地觸達設備端、作業端、管理端,讓端到端無縫連接。基于5G的廣連接、高帶寬等特點,使得萬物互聯,也使得物聯網技術實現大跨越,可以更加全面地獲取環境信息,使原本碎片化的物流信息形成更具有應用價值的“數據鏈”。同時,實現海量信息的收集,結合更多、更廣、更及時的特點,使得人工智能在物流領域有了更多的切入點,真正讓技術賦能物流產業。


欒學鋒進一步指出,物流行業對于數據的應用分為三個層次,第一個層次是使用歷史數據進行改善,第二個層次是使用實時數據去調度,第三個層次則是真正意義上的協同。5G技術則奠定了推動物流行業模式走向協同的基礎,它讓更多的數據智能可以前瞻性植入物流運作的各個環節,統合相應作業單元形成服務模塊,織造復合式的神經網絡,推動“信息數據鏈”向“AI數據鏈”的轉變,結合大數據促進智慧應用在物流領域更大范圍、更深層次地落地。


主要應用場景及實踐


從行業應用來看,目前京東、蘇寧、菜鳥等均在紛紛探索5G技術等應用場景。早在2018年12月,蘇寧易購與中國移動簽訂戰略合作協議,將拓展全新的戰略合作方向,其中便包括物聯網及5G應用等。在5G應用方面,蘇寧易購將積極與中國移動聯手探索5G應用場景,更加快速地推進5G技術商業應用。目前,蘇寧的5G探索領域覆蓋無人技術、設備智控、大數據等領域,以進一步高效地利用數據去掌握物流供應鏈各端運作,通過協同運作來提高物流運作效率和降低成本。


據悉,菜鳥、中國聯通和圓通速遞將聯合在今年啟動超級機器人分撥中心升級計劃,打造國內首個5G快遞分撥中心,實現更加穩定、高效的包裹自動化分揀及運營。同時菜鳥也在積極投身5G時代的自動駕駛研究,并在杭州云棲小鎮設立了5G無人駕駛測試基地。今年3月,京東物流也對外分享了對5G的探索和目前應用的作業場景。綜合行業領軍企業的實踐來看,目前5G技術已經開始在物流節點和物流線路多個物流場景中得以應用,以下從物流園區、干線運輸、末端配送三個環節進行介紹。


1.智能物流園區


目前,物流園區運營及管理正面臨諸多難題。據京東物流研發部首席架構師者文明介紹,這些難題可以概括為“難”、“差”、“低”三個方面。一是車輛、人員、物品管理難,包括園內車輛無引導,亂占用月臺;人員進出無序,全靠“刷臉”;貴品、包裹存在丟失風險且不易追查等。二是安防費力效果差,表現在視頻監控靠人盯,真出問題事后追;逃生通道非法占用,園區非法闖入,偷盜,火災等無法主動識別。三是生產數字化程度低,園區內生產仍是勞動密集型,自動化設備普及程度低;核心流程依賴員工經驗判斷,數字化決策程度低。


因此,無論從運營管理層面還是作業層面,5G技術與物流園區都具有豐富的結合點。從京東5G智能物流園區解決方案可以看出,目前5G在物流園區的應用場景主要有以下幾個。


人員管理:主要包括人臉識別;園區、倉、分揀多級權限控制;人員定位管理。


園內車輛管理:包括自動識別車輛簽到記錄,抬桿放行;月臺停靠識別&月臺狀態監控大屏;園區內車輛導引;園區停車位管理。


數字化生產:包括生產感知調度、揀貨地圖導航、AR作業等維度。在5G技術助力之下,園區內作業將通過全程視頻跟蹤、AR作業、遠程視頻運維、VR模擬培訓等方式實現可視化協同;助力生產感知調度,作業路徑規劃,如導航躲避擁堵巷道等;實現動態任務調度,如在揀貨、打包等環節,優先分配復雜揀貨任務;園區生產聯動,資源預留、收獲提醒、貨載匹配、商品布局等,最終實現數字化、智能化生產。


包裹異常追蹤管理:例如,通過在包裹內部署包裹跟蹤器,不僅園區基站可以準確獲取包裹的實時定位,還可以進行包裹履約超時預警,即當包裹在單點停留時間超時規定時主動預警。這樣一來有助于實現園區內包裹的異常追蹤和管理,促進包裹循環使用,進一步打造綠色園區。


全域監控:包括對車輛、人員等進行監控,對園區異常進行主動推送;同時對能源數據進行監控和管理。


智能安防:無人機、無人車巡更安防;道路清障識別;異常行為抓拍識別。


據悉,京東物流今年將重點規劃建設5G數字物流園區,依托5G網絡通信技術,應用京東在AI、IoT、機器人等領域的智能物流產品研發成果,打造一個高智能、自決策、一體化的數字物流示范園區,目前京東5G智能物流園區已部分建成并投入運營。


2.自動駕駛


在5G技術的助力之下,從車聯網到自動駕駛,整個智能交通系統的運行效率不斷提升,能量損耗持續下降,整個運輸過程變得更安全、更便捷。也正是5G低時延、高帶寬等特性,使得遠程駕駛成為可能。近期,中國移動便多次展示了5G遠程駕駛,通過5G網絡,即使遠在幾千公里外的汽車也能實時獲取駕駛信息,完成啟動、加減速、轉向等動作。


在物流領域,自動駕駛卡車已成為物流行業的剛需,自動駕駛可以提升行車安全性,提升物流運輸效率、縮短運輸時間,減少駕駛員與車輛的交互頻次,提升駕駛舒適度。現階段,部分主流主機廠商研發出對單車智能版自動駕駛卡車,可以實現障礙物避讓、剎車等功能。但受制于感知距離、決策時間等因素影響,其有效行駛速度普遍較低。5G無疑將提供良好的助力。


據任大凱介紹,借助5G技術,通過收集車輛信息、車載及路側感知設備信息、交通控制信息,并對各路信息進行深度融合,從而實時構建出包含安全行駛區域、周圍障礙物信息、道路行駛條件等多維度信息的五維時空(三維空間+時間+環境)駕駛模型,這是一套能夠讓汽車感知周圍環境并構建駕駛環境的地圖自主演化系統。任大凱表示,自動駕駛的落地,還需要構建5G與車路協同系統,隨著5G、車路協同系統的構建及普及,業界預測2021年以后,自動駕駛卡車將開始出現在智慧高速公路上。


3.末端無人配送


除了自動駕駛卡車,同樣依靠5G及車路協同的智能化末端配送也有了新的進展。


今年5月,京東物流與廈門公交集團、中國信科集團聯合打造了全國首例城市級5G智能物流場景化應用。在5G網絡環境下,廈門公交BRT車輛首先將貨物運送到公交樞紐站的智能配送站或者Mini配送站,再由京東物流X事業部研發的配送機器人將貨物從智能配送站取出,自動送至目的地,完成配送任務。據悉,在該場景測試中,京東智能配送機器人整個配送過程都被設置在交通樞紐的高清視頻設備實時監控,通過5G網絡實現高精度地圖導航,并將采集的高清視頻實時回傳到后臺系統,通過對視頻信息進行數據分析,進而實現對車輛的調度等應用,實現系統管理平臺的車路協同功能。


據悉,未來三方還將整合各自優勢,充分利用公交場站、BRT道路等公共資源以及5G網絡資源,打造客貨融合、站城一體、三網合一(客運網、貨運網、信息網)的智能化物流體系。


實現路徑及未來發展


根據圓通研究院發布的《5G網絡技術在新一代物流行業中的應用》,5G在各物流場景中的應用將分為四個階段實現。


第一階段,基于5G的高帶寬特點,主要服務場景為eMBB(增強移動寬帶),具體應用包括增強現實的物流應用、物流數據計算平臺以及區塊鏈物流安全平臺等。其中,基于5G的增強現實物流應用包括:


(1)在倉儲作業中,通過AR技術完成分揀和復核,以及通過其查看三維布局幫助工程師完成倉儲設計;


(2)在運輸環節幫助優化配載和裝載順序,助力高效、準確的裝卸貨;


(3)在配送環節優化配送路線,保障“最后一公里”配送。


第二階段,基于5G廣連接、海量接入的特點,主要服務場景為mMTC(大連接物聯網),具體應用包括物流智能能源供給、物流智能倉儲、工業級工業級物流監控等。5G作為傳輸層技術為智能倉儲提供了有力的通信環境,助推機器人、穿梭車、可穿戴設備、分揀設備、AGV等的使用,提高作業效率,保障作業安全。


第三階段,基于5G低時延的特點,主要服務場景為uRLLC(超高可靠超低時延通信),主要服務場景包括工業級視覺系統、全自動化物流運輸。其中,全自動化物流運輸包括前文提到的物流貨車自動化駕駛、物流車隊編隊行駛、無人機快遞系統以及遠程物流節點控制等等。


值得一提的是,自動駕駛不等于無人駕駛。圓通研究院認為,5G是無人駕駛技術的奠基石,切片技術和低時延特點使其被認為是無人駕駛全面商用的契機,但是,無人駕駛是5G應用場景中最難實現的子場景,因為除了需要具備技術層面的條件,還需要在安全、監督、法規等多個維度加以規范和完善,需要行業和國家的共同推動。


第四階段,在5G切片技術支撐下,5G進入全面推廣階段,各種業務場景能夠以切片形式融入一體化的物流體系。


不難想象,在5G技術的助力下,整個物流行業將迎來巨大的變化。“5G對于物流來說意味著掌握更多更及時的數據信息,如何利用這些數據信息在應用領域進行突破,提升物流運作和供應鏈的效率和質量是我們要重點發力的地方。” 欒學鋒強調,“利用其為人工智能、物聯網、車聯網、大數據等技術服務,將智能處理能力分布到構成無線邊緣的海量終端上,使它們能夠獨立地理解、推理并行動,并基于此演化出更強大的人工智能模型,真正普及無人倉、無人駕駛、無人配送等,并提升運營效益。”他重點談到了以下幾個方面。


一是利用超高清傳輸、虛擬現實/增強現實、視頻遠距呈現和觸覺互聯網為物流企業內部作業單元的監管、調度,及為消費者提供的物流追蹤服務體驗上帶來革命性重塑。


二是借助普適性的傳感技術來支持運作設備的預防性維護、漸進式性能提升、以及日常無人值守作業等方面,推動無人倉、無人機、無人配送等方面技術突破和應用落地。


三是海量物聯網、增強型戶外無線寬帶等網絡技術的實現,進一步豐富和深化車聯網的應用,對于貨車行駛安全性及駕駛人員的舒適性都將帶來大幅提升。


四是運用5G、區塊鏈、物聯網技術,可以輕松掌控全鏈路的動作和工序,通過場景互聯打造智慧園區、無人倉庫、無人運輸、最后一公里無人配送,以及冷鏈物流等專業的細分物流領域。


“縱觀技術行業的發展,作為底層基礎技術都是優先被變革的,并且這種變革是不可逆的。技術變革是產業變革的源動力,新技術的產生必然推動社會不斷的進步,5G作為新的改變產業格局的突破性技術,也必將推動物流產業向前發展。” 欒學鋒表示,5G正全方位助推物流產業進行智慧性變革。



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